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【最新整理，下载后即可编辑】第1章概述1.什么是传感器？传感器定义为能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置，通常由敏感元件和转换元件组成。
1.2传感器的共性是什么？传感器的共性就是利用物理规律或物质的物理、化学、生物特性，将非电量（如位移、速度、加速度、力等）输入转换成电量（电压、电流、电容、电阻等）输出。
1.3传感器由哪几部分组成的？由敏感元件和转换元件组成基本组成部分，另外还有信号调理电路和辅助电源电路。
1.4传感器如何进行分类？（1）按传感器的输入量分类，分为位移传感器、速度传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
（2）按传感器的输出量进行分类，分为模拟式和数字式传感器两类。
（3）按传感器工作原理分类，可以分为电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、磁敏式传感器、热电式传感器、光电式传感器等。
（4）按传感器的基本效应分类，可分为物理传感器、化学传感器、生物传感器。
（5）按传感器的能量关系进行分类，分为能量变换型和能量控制型传感器。
（6）按传感器所蕴含的技术特征进行分类，可分为普通型和新型传感器。
1.5传感器技术的发展趋势有哪些？（1）开展基础理论研究（2）传感器的集成化（3）传感器的智能化（4）传感器的网络化（5）传感器的微型化1.6改善传感器性能的技术途径有哪些？（1）差动技术（2）平均技术（3）补偿与修正技术(4)屏蔽、隔离与干扰抑制(5)稳定性处理第2章传感器的基本特性2.1什么是传感器的静态特性？描述传感器静态特性的主要指标有哪些？答：传感器的静态特性是指在被测量的各个值处于稳定状态时，输出量和输入量之间的关系。
主要的性能指标主要有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、精度、分辨率、零点漂移、温度漂移。
2.2传感器输入-输出特性的线性化有什么意义？如何实现其线性化？答：传感器的线性化有助于简化传感器的理论分析、数据处理、制作标定和测试。
常用的线性化方法是：切线或割线拟合，过零旋转拟合，端点平移来近似，多数情况下用最小二乘法来求出拟合直线。
3-2第六章传感器补充习题A组1.传感器是把非电学量(如高度、温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件，它在自动控制中有着广泛的应用。
图6-37是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图。
金属棒与导电液体构成一个电容器，将金属棒和导电液体分别与直流电源的两极相连接，从电容C和导电液与金属棒间的电压U的变化就能反映液面的升降情况:①电源接通后，电容C减小，反映h减小；②电源接通后，电容C减小，反映h增大；③电源接通再断开后，电压U减小，反映h减小；④电源接通再断开后，电压U减小，反映h增大。
以上判断正确的是( )A.①③B.①④C.②③D.②④2.用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是利用传感器把光信号转化为电信号的过程。
下列属于这类传感器的是( )A红外报警装置 B.走廊照明灯的声控开关C.自动洗衣机中的压力传感装置D.电饭策中控制加热和保温的温控器3.下列说法正确的是( )A话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号B.只有天黑楼道里出现声音时楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中只有声传感器C.光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化D.电子秤中所使用的测力装置是温度传感器4.常见的电热灭蚊器中有一个PTC(以铁酸顿为主要材料的热敏电阻器)元件，其电阻率随温度变化的规律如图6-38所示，这种元件具有发热、控温双重功能。
如果将该元件接到220 V恒定电压下，以下说法中正确的是( )A通电后功率先增大，后减小 B.通电后功率先减小，后增大C.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在T1不变D.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在T1～T2之间的某一值不变5.如图6-39所示是一火警报警器的部分电路示意图。
其中R2 为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。
当传感器Rz所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )A.I变大，U变大B. I变大，U变小C.I变小，U变大D. I变小，U变小6.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。
南京航空航天大学第1页（共 7 页）《机械设计》复试试题试卷类型：B卷试卷代号：1012考号姓名题号一二三四五六七八九十总分得分本题分数12 分一、计算下列机构的自由度，若存在局部自由度、得分复合铰链或虚约束，请在原图上标出。
（每小题 4分）。
( 已知GH //IJ //LK)（已知CE=HI,DE=IJ,DF=JK,EF=IK,FG=KL）图1.1图1.2图 1.3本题分数12 分二、一曲柄摇杆机构，已知摇杆DC 在两个极限位得分杆 BC 的长度置时与机架的夹角分别为φ1=135°，φ2=60°。
摇杆DC 的长度L DC=50mm ，机架AD 的长度L AD=70mm 。
试： 1）求出曲柄 AB 的长度 L AB、连L BC；2）求行程速比系数K；3）计算机构的最小传动角（可用作图法，取比例尺μ1=1mm mm）。
.本题分数14 分三、已知一对外啮合正常齿制标准直齿圆柱齿轮的标准中心距 a = 360 mm，齿数 Z 1， 2，求：得分=40Z =1401）齿轮 1 的分度圆直径、齿顶圆直径、基圆直径、齿距和齿厚； 2）在齿轮 1 的分度圆、基圆、齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径ρ ，ρ、αa。
b ，ρa和压力角α、αb本题分数12 分四、如图所示传动系统， 1、5 为蜗杆， 2、6 为蜗得分轮，3、4 为斜圆柱齿轮， 7、8 为直齿锥齿轮。
已.知蜗杆 1 为主动件，要求输出齿轮 8 的回转方向如图所示，且轴I 、II 、III 上所受的轴向力能抵消一部分。
试确定： （ 1）各轴的回转方向；（2）各轮齿的螺旋线方向；（3）各轮的轴向力方向。
82 3IV7I6II154III本题分数10 分五、在图示轮系中，设已知各轮齿数为： ， z 1=30，， z ＝90，z，， z =40 z =30 ，得分z =30=30 z =20 2 3 41’3’4’z 5=15，试求轴 I 轴 II 之间的传动比 i I II 。
习题集及答案第1 章概述1.1什么是传感器？按照国标定义，“传感器”应该如何说明含义？1.2传感器由哪几部分组成？试述它们的作用及相互关系。
1.3简述传感器主要发展趋势，并说明现代检测系统的特征。
1.4传感器如何分类？按传感器检测的范畴可分为哪几种？1.5传感器的图形符号如何表示？它们各部分代表什么含义？应注意哪些问题？1.6用图形符号表示一电阻式温度传感器。
1.7请例举出两个你用到或看到的传感器，并说明其作用。
如果没有传感器，应该出现哪种状况。
1.8空调和电冰箱中采用了哪些传感器？它们分别起到什么作用？答案1.1答：从广义的角度来说，感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。
我们对传感器定义是：一种能把特定的信息（物理、化学、生物）按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。
从狭义角度对传感器定义是：能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。
我国国家标准（GB7665—87）对传感器（Sensor/transducer）的定义是：“能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置”。
定义表明传感器有这样三层含义：它是由敏感元件和转换元件构成的一种检测装置；能按一定规律将被测量转换成电信号输出；传感器的输出与输入之间存在确定的关系。
按使用的场合不同传感器又称为变换器、换能器、探测器。
1.2答：组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成；关系，作用——传感器处于研究对象与测试系统的接口位置，即检测与控制之首。
传感器是感知、获取与检测信息的窗口，一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号，其作用与地位特别重要。
1.3 答：（略）答：按照我国制定的传感器分类体系表，传感器分为物理量传感器、化学量传感器以及生物量传感器三大类，含12 个小类。
按传感器的检测对象可分为：力学量、热学量、流体量、光学量、电量、磁学量、声学量、化学量、生物量、机器人等等。
第1章传感器的一般特性1、什么是传感器？由几部分组成？试画出传感器组成方块图。
2、传感器的静态性能指标有哪一些，试解释各性能指标的含义。
作业3、传感器的动态性能指标有哪一些，试解释各性能指标的含义第2章电阻应变式传感器1 说明电阻应变测试技术具有的独特优点。
(1)这类传感器结构简单，使用方便，性能稳定、可靠；(2)易于实现测试过程自动化和多点同步测量、远距测量和遥测；(3)灵敏度高，测量速度快，适合静态、动态测量；(4)可以测量各种物理量。
2、一台采用等强度梁的电子秤，在梁的上下两面各贴有两片灵敏系数均为k = 2 的金属箔式应变片做成秤重传感器。
已知梁的L = 100mm，b=11mm，h= 3mm，梁的弹性模量E=2.1×104 N/mm2。
将应变片接入直流四臂电路，供桥电压Usr =12V。
试求：⑴秤重传感器的灵敏度(V/kg)?；⑵当传感器的输出为68mv时，问物体的荷重为多少？[提示：等强度梁的应变计算式为ε=6FL/bh2E]3 一个量程为10kN的应变式测力传感器，其弹性元件为薄壁圆筒轴向受力，外径20mm，内径18mm．在其表面粘贴八个应变片，4个沿轴向粘贴，4个沿周向粘贴，应变片的电阻值均为120欧，灵敏度为2，泊松系数0．3，材料弹性模量E=2.1x1011Pa。
要求；(1)给出弹性元件贴片位置及全桥电路;(2)计算传感器在满量程时，各应变片电阻变化；(3)当桥路的供电电压为l0V时，计算传感器的输出电压解：(1).全桥电路如下图所示(2).圆桶截面积应变片1、2、3、4感受纵向应变；应变片5、6、7、8感受纵向应变；满量程时：（3）4、以阻值R=120Ω，灵敏系数K=2.0的电阻应变片与阻值120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为3V，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为2µε和2000µε时，分别求出单臂、双臂差动电桥的输出电压，并比较两种情况下的灵敏度。
